Нашли неточность, аошибку в тексте?

Выделите текст и нажмите
Ctrl + Enter и напишите вашу версию текста.
Спасибо.

Мы бесплатно разместим статьи, тексты, книги, публикации на Эко портале обращайтесь portaleco.ru@gmail.com

 Экологическая организация селекционного процесса.
(0 голоса, среднее 0 из 5)
Статьи - Экологическая селекция растений.

Экологическая организация селекционного процесса.

Главная цель адаптивной селекции сочетание в генотипе высокой продуктивности с устойчивостью к биотическим и абиотическим стрессам — может быть достигнута только при правильной экологической организации селекционного процесса. На наш взгляд, основными принципами экологической организации селекции растений являются следующие.

Накопление генетической изменчивости по признакам, определяющим продуктивность и устойчивость генотипов в результате применения методов полиплоидии, отдаленной гибридизации, индуцированного рекомбиногенеза, мутагенеза, клеточной и генетической инженерии и др. Фенотипическое проявление изменчивости по продуктивности и устойчивости в результате правильно, выбранной стратегии фонов на всех этапах селекционной работы, начиная от выбора исходного материала и кончая семеноводством. Выбор надежных и простых Методов съема информации в каждой совокупности сред, целенаправленная работа малого и большого информационных каналов на коньчную совокупность сред. Включение механизмов естественного отбора в прямой и косвенной форме в желаемом для селекционера направлении, использование методов гаметной и зиготной селекции. Сохранение продуктивности и устойчивости отобранной сортовой популяции при ее размножении в Процессе семеноводства.

Отдельные аспекты экологической организации селекционного процесса обсуждались нами ранее. Ключевым вопросом в решении этой задачи является обоснованная стратегия фонов на всех этапах селекции, без которой нельзя реализовать указанные выше принципы. На каждом этапе селекции в силу его специфики фон должен обеспечивать возможность идентификации и отбора продуктивных и устойчивых генотипов. Последнее невозможно без определенного разнообразия фонов в каждой совокупности сред. Это могут быть оценка исходного материала на различных агрофонах; выращивание гибридов Z7, в различных условиях для создания разных направлений канализированности рекомбинационных процессов; последовательное перемещение селекционного материала между пунктами (дизруптивная селекция); варианты периодического отбора с оценкой материала в различных условиях среды (дивергентно-конвергентная селекция); выбор типичной совокупности фонов в экологическом и государственном испытании; высев суперэлиты, отобранной в различных условиях, для переопыления в семеноводстве и т.д.

При этом принципиальным вопросом является влияние средовых условий на эффективность отбора генотипов. Известно, что среднее значение признака и экологическая его стабильность относительно независимы (Bradshaw, 1965; Jinks, Jayasekara, Boghey, 1977; Кильчевский, Хотылева, 1989). В связи с этим важно установить, какова связь между средовыми условиями и экологической стабильностью полученного в процессе селекции материала. Нами (Кильчевский, 1993) на числовых моделях изучена эффективность отбора по фенотипу на генетическое значение полученных форм и их экологическую стабильность в зависимости от различных средовых условий.

Для этой цели предложена модель фенотипа, основанная на линейной реакции генотипов на среду Р = G + b.l., В этой модели Р.. — фенотипическое значение того генотипа в той среде; С. — среднее генотипическое значение того генотипа во всех средах; bi — коэффициент регрессии того генотипа на среду; / — средовой индекс, полученный как среднее значение всех сортов в той среде минус среднее популяционное.

Предположим, что из популяции N особей, для которых в М условиях среды определен параметр стабильности br сделана выборка из 64 генотипов, разбитых по среднему генотипическому значению Gi на 16 групп (от 80 до 100 с интервалом 2). В пределах каждой группы генотипы имеют одинаковое значение С., но различную реакцию на среду (bi = -1, 0, 1, 2). Генотипы с bi = -1 благоприятно реагируют на бедные среды (нестабильны), с = 2 — на богатые среды, с b. = 1 — имеют средний уровень стабильности, с ft = 0 — не реагируют на изменения условий среды (абсолютно стабильны). Средовые условия были заданы в виде индексов среды 1.

Таблица

Феиотипические значения (Я ) генотипов в различных условиях среды

 

 

 

Индексы среды /.

-20

-10

0

ю

20

80

-1

100

90

80

70

60

 

0

80

80

80

80

80

 

1

60

70

80

90

100

 

2

40

60

80

100

120

82

-I

102

92

82

72

62

 

0

82

82

82

82

82

 

1

62

72

82

92

102

 

2

42

62

82

102

122

84

-1

104

94

84

74

64

 

0

84

84

84

84

84

 

1

64

74

84

94

104

 

2

44

64

84

104

124

86

-1

106

96

86

76

66

 

0

86

86

86

86

86

 

1

66

76

86

96

106

 

2

46

66

86

106

126

88

-1

108

98

88

78

68

 

0

88

88

88

88

88

 

1

68

78

88

98

108

 

2

48

68

88

108

128

90

-1

110

100

90

80

70

 

0

90

90

90

90

90

 

1

70

80

90

100

110

 

2

50

70

90

110

130

92

-1

112

102

92

82

72

 

0

92

92

92

92

92

 

1

72

82

92

102

112

 

2

52

72

92

112

132

94

-1

114

104

94

84

74

 

0

94

94

94

94

94

 

1

74

84

94

104

114

 

2

54

74

94

114

134

96

-1

116

106

96

86

76

 

0

96

96

96

96

96

 

1

76

86

96

106

116

 

2

56

76

96

116

136

98

-1

118

108

98

88

78

 

0

98

98

98

98

98

 

1

78

88

98

108

118

 

2

58

78

98

118

138

100

-1

120

110

100

90

80

 

0

100

100

100

100

100

 

1

80

90

100

110

120

 

2

60

80

100

120

140

 

1

Ь.

Индексы среды /,

-20

0

10

20

102

-1

122

112

102

92

82

 

0

102

102

102

102

102

 

1

82

92

102

112

122

 

2

62

82

102

122

142

104

-1

124

114

104

94

84

 

0

104

104

104

104

104

 

1

84

94

104

114

124

 

2

64

84

104

124

144

106

-1

126

116

106

96

86

 

0

106

106

106

106

106

 

1

86

96

106

116

126

 

2

66

86

106

126

146

108

-1

128

118

108

98

88

 

0

108

108

108

108

108

 

1

88

98

108

118

128

 

2

68

88

108

128

148

110

-1

130

120

110

100

90

 

0

110

110

110

110

110

 

1

90

100

110

120

130

 

2

70

90

110

130

150

Число генотипов   Влияние условий среды на эффективность отбора по фенотипу PSj и генотипу

Число генотипов   Влияние условий среды на эффективность отбора по фенотипу PSj и генотипу

Число генотипов

G.(l—7 — условия отбора)

изменении условий отбора (варианты 4, 5) его эффективность несколько ниже, чем в средних условиях, но выше, чем в богатых (бедных) средах. Обе схемы дизруптивной селекции уступают вариантам 4, 5, но превосходят варианты 1, 3 (на отдельных этапах отбора).

Наиболее интересные результаты получены по сопряженной селекции экологической стабильности генотипов (рис. ). Отбор в богатой среде привел к выделению нестабильных генотипов, максимально отзывчивых на эти условия (6х = 2), а отбор в бедной среде — соответственно генотипов, отзывчивых на ухудшение среды (6 =-1). Отбор в средних условиях не изменяет средовой реакции генотипов, сохраняя все варианты стабильности (6f = -1, 0, 1, 2) до предпоследнего этапа. Результаты селекции в изменяющихся условиях среды (варианты 4, 5) зависят от направления изменения. При ухудшении условий отбора коэффициент регрессии сначала увеличивается, а затем уменьшается, достигая исходного (6. = 0,5). При улучшении условий отбора наблюдается уменьшение, а затем увеличение коэффициента регрессии с аналогичным конечным результатом. Дизруптивная селекция I приводит к потере генотипов, приспособленных к бедным средам (конечный результат b = 1), а дизруптивная селекция II — к потере генотипов, приспособленных к богатым средам (конечный результат Ь. = 0).

Влияние условий среды на экологическую стабильность полученного в результате селекции материала (1—7 — условия отбора)

Число генотипов

Влияние условий среды на экологическую стабильность полученного в результате селекции материала (1—7 — условия отбора)

 

Таким образом, варианты отбора 1 и 3 сильно влияют на средовую реакцию генотипов, выделяя специфически приспособленные (нестабильные) генотипы с узкой эконишей в богатой или бедной среде.

Наиболее благоприятные условия для сохранения генотипов с различной нормой реакции и поддержания среднего уровня стабильности сохраняются в средней среде. Изменение условий отбора (богатые — бедные условия) также позволяет сохранить исходный уровень стабильности, хотя он и изменяется в процессе селекции. При дизруптивных схемах отбора на начальных этапах теряются генотипы, приспособленные к отсутствующим условиям среды, однако сохраняется норма реакции генотипа от абсолютной стабильности (ft =0) до средней реакции на улучшение условий среды (ft, = 1).

Конечной целью селекции является получение генотипов с оптимальным сочетанием значения признаков генотипов и их экологической стабильности. Очень актуальна задача создания сортов растений широкого ареала, которые должны отличаться способностью сохранять значения генотипов в различных условиях среды. Такая способность сорта может быть обеспечена либо на уровне популяции (попу- ляционная буферность), либо на уровне особи (индивидуальная бу- ферность) (Allard, Bradshaw, 1964). В первом случае генотипы должны различаться по норме реакции, во втором случае уникальный генотип должен быть стабильным. Анализ полученных данных показывает, что отбор в средних условиях среды удовлетворяет обоим условиям, сохраняя максимальную изменчивость генотипов по норме реакции и обеспечивая возможность выбора стабильных форм. Кроме того, в средних условиях среды максимальна эффективность отбора по генотипам, т.е. идет отбор на высокую общую адаптивную способность. Модельный эксперимент показывает, что первые этапы селекционного процесса (F,, Fr F3) целесообразно проводить на средних фонах, а затем переходить от последовательной оценки генотипов к параллельной, изучая линии одновременно в контрастных условиях (богатая, бедная среда). Такая схема позволит перейти к отбору по генотипу и выделить стабильные формы в ранних поколениях. Для сохранения стабильности в процессе отбора возможны также изменения условий среды (богатая—бедная) и дизруптивные схемы селекции. Отбор в богатых или бедных средах может привести к выделению узкоприспособленных генотипов и потере экологической стабильности. Необходимо проверить выявленные на числовых моделях закономерности в реальных селекционно-генетических экспериментах на различных этапах селекции.

Таким образом, экологическая организация селекционного процесса должна решать три основные задачи: создание генетической изменчивости по признакам продуктивности и устойчивости, идентификация и отбор ценных генотипов, сохранение адаптивных возможностей сорта в процессе семеноводства.

Практически любой селекционный прием может быть рассмотрен под углом зрения отбора приспособленных форм и использован в адаптивной селекции растений.


Похожие статьи:

Добавить статью в закладки

 
Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Полное или частичное копирование материалов сайта разрешается только при указании активной ссылки на экологический портал!
Материалы размещены и подготовлены для образовательных и некоммерческих целей.
ООО "Новая Экология" © 2010 - 2018